机械波及波的形式波长 波线及波面 波速

机械波及波的形式波长波线及波面波速1第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期日一机械波的形成

能传播机械振动的媒质（空气、水、钢铁等）2

介质作机械振动的物体（声带、乐器等）

1

波源波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.注意2第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期日二横波与纵波1横波3第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期日特点：波传播方向上各点的振动方向与波传播方向垂直2纵波（又称疏密波）例如：弹簧波、声波4第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期日纵波特点：质点的振动方向与波传播方向一致5第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期日3

复杂波（本章研究对象）特点：波源及介质中各点均作简谐振动特点：复杂波可分解为横波和纵波的合成例如：地震波

简谐波6第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期日三波长波的周期和频率波速OyA

A

-

波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离（一完整波的长度）.1波长7第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期日横波：相邻波峰——波峰波谷——波谷纵波：相邻波疏——波疏波密——波密8第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期日2周期T波传过一波长所需的时间，或一完整波通过波线上某点所需的时间.3频率单位时间内波向前传播的完整波的数目.（1

内向前传播了几个波长）9第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期日决定于介质的性质（弹性模量和密度）波在介质中传播的速度4波速钢铁中水中例如，声波在空气中10第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期日四个物理量的联系注意周期或频率只决定于波源的振动波速只决定于介质的性质11第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期日例1

在室温下，已知空气中的声速为340m·s-1，水中的声速为1450m·s-1，求频率为200Hz和2000Hz

的声波在空气中和水中的波长各为多少？解由，频率为200Hz和2000空气中的波长Hz

的声波在12第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期日在水中的波长13第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期日（1）若视空气为理想气体，试证声速与压强的关系为，与温度的关系为

.式中为气体的摩尔热容之比，

为密度，为摩尔气体常数，为摩尔质量.例2假如声波在空气中的传播过程可看作绝热过程.（2）求℃和℃时，空气中的声速.（空气的，）14第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期日解（1）气体中纵波波速为式中体积模量被定义为压强增量与体积应变（）的比，即负号表示压强增大(减小)时体积缩小(增大)已知:绝热过程，证，求℃，℃时的声速15第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期日又由理想气体绝热方程常量取微分，得16第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期日℃时空气中声速℃时声速（2）17第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期日四波线波面波前振动相位相同的点组成的面称为波阵面1波线2波阵面波的传播方向任一时刻波源最初振动状态在各方向上传到的点的轨迹.波前是最前面的波阵面18第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期日性质（3）各向同性介质中，波线垂直于波阵面.

（2）波阵面的推进即为波的传播.（1）同一波阵面上各点振动状态相同.19第十九页，共二十一页，编辑于2023年，星期日分类（1）平面波

（2）球面波20第二十页，共二十一页，编辑于2023年，星期日10-0

教学基本要求10-2平面简谐波的波函数10-